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建筑结构设计要点分析

   摘要:经济社会的不断发展,基础的物质生活已经满足不了人们需求,人们追求生活的
舒适已经从物质层面到达精神层面上,因此人们对自己居住环境的要求也越来越高,这就
要我们发展先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应
用,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。本文从现浇梁板、防震设计、转
换层和节能四个方面进行了探讨。
  关键词:现浇梁板;防震设计;转换层;节能
  一、关于现浇梁板共同作用的问题
  在现浇梁实际工程设计中,电算仅通过增加梁刚度的方法来实现,规范也有相关规定
但对于框架梁翼缘板内与梁肋平行的上下层钢筋共同参与梁端截面抗弯承载力的作用问题
国家相关规范均有作出过明确的说明与规定。设计时常常将按实际刚度计算所得的梁端负弯
矩钢筋均配置在梁肋内,而翼缘板钢筋则按现浇板受力要求配置。这就无形中增加了梁端负
弯矩钢筋的配筋量,导致框架梁的负屈服弯矩承载力的相应提高,极易形成

“强梁弱柱”。

  为实现

“强柱弱粱”的设计目的,保证在罕遇地震时能首先在梁端附近出现塑性铰,形

成具有延性功能的结构体系,则应将按设计荷载、地震作用计算所需的梁端负弯矩钢筋合理
地分布在梁肋及其有效的翼缘宽度范围内;或者将计算所需的梁端负弯矩钢筋减去有效翼
缘宽度范围内的板内上下层钢筋面积,然后将剩余的负弯矩钢筋配置在梁肋的宽度范围内。
至于多少范围内的板内钢筋可以被考虑为共同参与梁支座截面的抗弯工作这一问题,参考
有关资料,笔者认为近似取5~6倍的板厚度(中梁)、2.5~3倍的板厚度(边梁)。
  二、结构设计中的防震设计
  

2.1 横墙间距限制

  砖墙在平面内受剪承载力较大,多层砌体的横向地震力主要由横墙承担。地震中,横墙
间距大小对房屋倒塌影响很大,而平面外(出平面)受弯承载力很低。当多层砌体房屋横墙
间距加大时,相当一部分地震作用需要通过房屋的楼盖传至纵墙,因而纵墙会产生出平面
的弯曲破坏。因此,多层砌体房屋应按所在地区的地震烈度与房屋楼(屋)盖的类型来限制
横墙的最大间距。
  新修订的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中横墙间距较原有规范
有所减少,主要考虑多层砌体房屋中墙体作为抗震的主要抗侧力构件,墙体数量越多、间距
越小,则抗震能力越强。需要指出,规范给出的房屋抗震横墙最大间距要求是为了尽量减少
纵墙的出平面破坏,而并不是说满足上述横墙最大间距的限值就能满足横向承载力验算的
要求。当各横墙间距满足最大间距要求,而房屋各层横墙甚少以致形成空旷的多层房屋时,
还应视具体情况适当降低房屋的高度。
  

2.2 局部尺寸要求

  受房屋局部尺寸影响,有时地震仅造成结构局部破坏,并不会造成整体结构的倒塌。然
而,房屋局部破坏必然影响房屋的整体抗震能力。为此规范严格限制:(1)承重窗间墙的
最小宽度;(2)承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离;(3)非承重外墙尽端至门窗洞
边的最小距离;(4)内墙阳角至门窗洞边的最小距离;(5)其他局部尺寸。新规范限制
砌体结构房屋局部尺寸,其目的是避免墙体的受力分布和抗力的过分不均匀,防止因某些
重要部位的局部破坏而造成整栋结构的破坏甚至倒塌。
  实际设计中,外墙尽端至门窗洞边的最小距离往往不能满足要求,此时可以采用加强
的构造柱或增加水平配筋来应对,但不能认为采用构造柱措施就可以不考虑局部尺寸要求。
若采用较多构造柱来代替必要的墙段,会使砌体结构改变其结构体系,这对房屋抗震是不
利的。因此,新的《抗震设计规范》要求不应采用砌体墙和混凝土墙混合承重的结构体系。